چه سوال مسخره ای؟ "نحوه تماس با زیردریایی"
تلفن ماهواره ای بگیرید و تماس بگیرید. سیستم های ارتباطی ماهواره ای تجاری مانند INMARSAT یا Iridium به شما امکان می دهد بدون خروج از دفتر مسکو قطب جنوب را شماره گیری کنید. تنها اشکال آن هزینه بالای تماس است ، با این حال ، وزارت دفاع و Roscosmos ، مطمئناً "برنامه های شرکتی" داخلی با تخفیف های قابل توجه دارند …
در حقیقت ، در عصر اینترنت ، Glonass و سیستم های انتقال داده بی سیم ، مشکل ارتباط با زیردریایی ها ممکن است یک شوخی بی معنی و خیلی شوخ به نظر برسد - 120 سال پس از اختراع رادیو چه مشکلاتی می تواند وجود داشته باشد؟
اما فقط یک مشکل در اینجا وجود دارد - قایق ، بر خلاف هواپیماها و کشتی های سطحی ، در اعماق اقیانوس حرکت می کند و به هیچ عنوان به علائم تماس ایستگاه های رادیویی معمولی HF ، VHF ، DV - آب دریا شور ، واکنش نشان نمی دهد. الکترولیت عالی ، با اطمینان هر سیگنالی را خفه می کند.
خوب … در صورت لزوم ، قایق می تواند تا عمق پریسکوپ ظاهر شود ، آنتن رادیو را گسترش داده و یک جلسه ارتباطی با ساحل انجام دهد. آیا مشکل برطرف شده است؟
افسوس ، همه چیز به این سادگی نیست - کشتی های مدرن با نیروگاه هسته ای قادرند ماه ها در آب غرق شوند ، فقط گاهی اوقات برای انجام یک جلسه برنامه ریزی شده ارتباطی به سطح زمین می روند. اهمیت اصلی س inال در انتقال قابل اعتماد اطلاعات از ساحل به زیردریایی نهفته است: آیا واقعاً لازم است یک روز یا بیشتر منتظر بمانید تا یک دستور مهم - تا جلسه ارتباطی بعدی طبق برنامه ، منتظر بمانید؟
به عبارت دیگر ، در آغاز جنگ هسته ای ، زیردریایی های موشکی بی فایده هستند - در حالی که نبردها در سطح زمین در حال وقوع است ، قایق ها بی سر و صدا به نوشتن "هشت" در اعماق اقیانوس ها ادامه می دهند ، بی آنکه از وقایع تلخ و ناگوار مطلع شوند. محل "بالا" اما حمله اتمی تلافی جویانه ما چطور؟ اگر نياز به استفاده از نيروهاي هسته اي نيروي دريايي نداريم؟
چگونه می توانید با یک زیردریایی که در کف دریا کمین کرده است تماس بگیرید؟
روش اول کاملاً منطقی و ساده است ، در عین حال اجرای آن در عمل بسیار دشوار است ، و محدوده عملکرد چنین سیستمی چیزهای مورد نظر را باقی می گذارد. ما در مورد ارتباطات زیر آب صحبت می کنیم - امواج صوتی ، بر خلاف امواج الکترومغناطیسی ، در محیط دریایی بسیار بهتر از هوا پخش می شوند - سرعت صدا در عمق 100 متری 1468 متر بر ثانیه است!
تنها چیزی که باقی می ماند نصب هیدروفون های قوی یا بارهای انفجاری در قسمت پایین است - مجموعه ای از انفجارها در یک بازه زمانی مشخص به زیردریایی ها نیاز می دهد تا سطح را دریافت کرده و یک رمز مهم را از طریق رادیو دریافت کنند. این روش برای عملیات در منطقه ساحلی مناسب است ، اما نمی توان اقیانوس آرام را "فریاد زد" ، در غیر این صورت قدرت مورد نیاز انفجارها از تمام محدوده های معقول فراتر می رود و موج سونامی حاصله همه چیز را از مسکو پاک می کند. به نیویورک
البته صدها و هزاران کیلومتر کابل را می توان در قسمت پایینی قرار داد - به هیدروفون هایی که در مناطقی نصب شده اند که حامل های موشکی استراتژیک و زیردریایی های هسته ای چند منظوره در آنها یافت می شود … اما آیا راه حل مطمئن تر و م effectiveثرتری وجود دارد؟
در جالوت ترس از ارتفاع
دور زدن قوانین طبیعت غیرممکن است ، اما در هر یک از قوانین استثنا وجود دارد. سطح دریا برای امواج بلند ، متوسط ، کوتاه و فوق کوتاه شفاف نیست. در همان زمان ، امواج فوق العاده بلند ، منعکس شده از یونوسفر ، به راحتی هزاران کیلومتر در افق پخش می شوند و قادرند به اعماق اقیانوس ها نفوذ کنند.
راه حلی پیدا شد - یک سیستم ارتباطی بر روی امواج فوق بلند. و مشکل بی اهمیت ارتباط با زیردریایی حل شده است!
اما چرا همه آماتورهای رادیویی و کارشناسان رادیو با چنین چهره تیره و تار می نشینند؟
وابستگی عمق نفوذ امواج رادیویی به فرکانس آنها
VLF (فرکانس بسیار پایین) - فرکانس های بسیار پایین
ELF (فرکانس بسیار کم) - فرکانس های بسیار پایین
امواج فوق العاده بلند - امواج رادیویی با طول موج بیش از 10 کیلومتر. در این مورد ، ما به محدوده فرکانس بسیار پایین (VLF) در محدوده 3 تا 30 کیلوهرتز علاقه مند هستیم ، به اصطلاح. "امواج میری متر". حتی سعی نکنید این محدوده را در رادیوهای خود جستجو کنید - برای کار با امواج بسیار طولانی ، شما به آنتن هایی با ابعاد شگفت انگیز ، به طول چندین کیلومتر نیاز دارید - هیچ یک از ایستگاه های رادیویی غیرنظامی در محدوده "موج میریمتر" کار نمی کنند.
ابعاد هیولایی آنتن ها مانع اصلی ایجاد ایستگاه های رادیویی VLF هستند.
و با این حال ، تحقیقات در این زمینه در نیمه اول قرن بیستم انجام شد - نتیجه آنها باور نکردنی Der Goliath ("Goliath") بود. نماینده دیگری از "wunderwaffe" آلمانی-اولین ایستگاه رادیویی فوق موج بلند جهان ، که به نفع Kriegsmarine ایجاد شد. سیگنال های "جالوت" با اطمینان توسط زیردریایی ها در منطقه کیپ امید خوب دریافت شد ، در حالی که امواج رادیویی منتشر شده از ابر فرستنده می تواند تا عمق 30 متری آب نفوذ کند.
ابعاد خودرو در مقایسه با پشتیبانی "Goliath"
منظره "جالوت" شگفت انگیز است: آنتن فرستنده VLF شامل سه قسمت چتر است که در سه قطب مرکزی به ارتفاع 210 متر نصب شده اند ، گوشه های آنتن بر روی پانزده دکل مشبک با ارتفاع 170 متر ثابت شده است. هر ورق آنتن به نوبه خود از شش مثلث معمولی با ضلع 400 متر تشکیل شده است و یک سیستم از کابل های فولادی در یک پوسته آلومینیومی متحرک است. شبکه آنتن با وزنه های وزنی 7 تنی کشیده شده است.
حداکثر توان فرستنده 1.8 مگاوات است. محدوده عملکرد 15 - 60 کیلو هرتز ، طول موج 5000 - 20 000 متر سرعت انتقال داده - تا 300 بیت / ثانیه.
نصب یک ایستگاه رادیویی عظیم در حومه کلبه در بهار 1943 به پایان رسید. به مدت دو سال ، "جالوت" به نفع کریگسمارین خدمت می کرد و اقدامات "دسته های گرگ" را در آتلانتیک وسیع هماهنگ می کرد ، تا اینکه در آوریل 1945 این "شی" توسط نیروهای آمریکایی اسیر نشد. پس از مدتی ، منطقه تحت کنترل دولت شوروی قرار گرفت - ایستگاه بلافاصله برچیده شد و به اتحاد جماهیر شوروی منتقل شد.
به مدت شصت سال ، آلمانی ها تعجب می کردند که روس ها جالوت را در کجا پنهان کرده اند. آیا این بربرها شاهکاری از طراحی آلمانی روی ناخن ها گذاشتند؟
این راز در آغاز قرن بیست و یکم فاش شد - روزنامه های آلمانی با تیترهای بلند بیرون آمدند: "احساس! جالوت پیدا شد! ایستگاه هنوز کار می کند!"
دکل های بلند "جالوت" در منطقه Kstovsky در منطقه نیژنی نووگورود ، در نزدیکی روستای دروژنی - در اینجا جایی است که ابر فرستنده جایزه در حال پخش است. تصمیم برای بازسازی "جالوت" در سال 1949 گرفته شد ، اولین پخش در 27 دسامبر 1952 انجام شد. و اکنون ، بیش از 60 سال است که "جالوت" افسانه ای از سرزمین ما محافظت می کند و با زیردریایی های نیروی دریایی تحت آب ارتباط برقرار می کند و در عین حال فرستنده سرویس دقیق زمان "بتا" است.
متخصصان شوروی تحت تأثیر قابلیت های "جالوت" قرار نگرفتند و ایده های آلمانی را توسعه دادند. در سال 1964 ، در 7 کیلومتری شهر ویلیکا (جمهوری بلاروس) ، یک ایستگاه رادیویی جدید و حتی بزرگتر ساخته شد که بیشتر به عنوان 43 مین مرکز ارتباطات نیروی دریایی شناخته می شد.
امروزه ایستگاه رادیویی VLF در نزدیکی ویلیکا ، به همراه کیهان ساز Baikonur ، پایگاه دریایی در سواستوپول ، پایگاه هایی در قفقاز و آسیای مرکزی ، از جمله امکانات نظامی خارجی فدراسیون روسیه است. حدود 300 افسر و افسران نیروی دریایی روسیه بدون در نظر گرفتن شهروندان غیرنظامی بلاروس در مرکز ارتباطات Vileika در حال خدمت هستند.از نظر قانونی ، این مرکز وضعیت پایگاه نظامی ندارد و قلمرو ایستگاه رادیویی برای استفاده رایگان تا سال 2020 به روسیه منتقل شد.
البته جاذبه اصلی 43 مین مرکز ارتباطی نیروی دریایی روسیه فرستنده رادیویی VLF Antey (RJH69) است که به تصویر و شباهت Goliath آلمان ایجاد شده است. ایستگاه جدید بسیار بزرگتر و کاملتر از تجهیزات آلمانی اسیر است: ارتفاع تکیه گاههای مرکزی به 305 متر افزایش یافته ، ارتفاع دکل های مشبک جانبی به 270 متر رسیده است. علاوه بر آنتن های مخابراتی ، تعدادی از سازه های فنی در قلمرو 650 هکتار واقع شده اند ، از جمله یک سنگر زیرزمینی بسیار محافظت شده.
43 مین مرکز ارتباطات نیروی دریایی روسیه با زیردریایی های هسته ای در آبهای اقیانوس اطلس ، هند و شمال اقیانوس آرام در حال آماده باش است. مجتمع آنتن غول پیکر علاوه بر عملکردهای اصلی خود می تواند به نفع نیروی هوایی ، نیروهای موشکی استراتژیک ، نیروهای فضایی فدراسیون روسیه و Antey نیز برای شناسایی الکترونیکی و جنگ های الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد و در بین فرستنده های سرویس زمان دقیق بتا
فرستنده های رادیویی قدرتمند "جالوت" و "آنتی" ارتباط موثری را بر روی امواج بسیار طولانی در نیمکره شمالی و در منطقه وسیعی از نیمکره جنوبی ارائه می دهند. اما اگر مناطق گشت زنی زیر دریایی به سمت اقیانوس اطلس جنوبی یا عرض جغرافیایی استوایی اقیانوس آرام منتقل شوند ، چه؟
برای موارد خاص ، هواپیمایی دریایی دارای تجهیزات ویژه ای است: هواپیمای تکرار کننده Tu-142MR "Orel" (طبقه بندی ناتو Bear-J) بخشی جدایی ناپذیر از سیستم کنترل ذخیره نیروهای هسته ای نیروی دریایی است.
عقاب که در اواخر دهه 1970 بر اساس هواپیمای ضد زیردریایی Tu-142 (که به نوبه خود تغییراتی در بمب افکن استراتژیک T-95 است) ایجاد شد ، به جای عدم وجود تجهیزات جستجو ، با اجداد خود متفاوت است. اولین محفظه بار ، یک قرقره با آنتن کشیده شده 8600 متری از فرستنده رادیویی VLF "Fregat" وجود دارد. علاوه بر ایستگاه موج فوق العاده بلند ، در هواپیمای Tu-142MR مجموعه ای از تجهیزات ارتباطی برای کار در نوارهای موج رادیویی معمولی وجود دارد (در حالی که هواپیما قادر است عملکردهای یک تکرار کننده قوی HF را حتی بدون بلند شدن به داخل انجام دهد. هوا).
مشخص است که از ابتدای دهه 2000 ، چندین خودرو از این نوع هنوز در اسکادران سوم گارد 568 گنجانده شده بود. هنگ هوانوردی مختلط ناوگان اقیانوس آرام.
البته ، استفاده از هواپیماهای تکرار کننده چیزی بیش از یک نیمه اجباری (پشتیبان) نیست-در صورت درگیری واقعی ، Tu-142MR می تواند به راحتی توسط هواپیماهای دشمن رهگیری شود ، علاوه بر این ، هواپیما در یک محدوده خاص دور می زند مربع ناو موشک زیردریایی را نقاب می زند و موقعیت زیردریایی را به وضوح به دشمن نشان می دهد.
ملوانان برای ابلاغ به موقع دستورات رهبری سیاسی- نظامی کشور به فرماندهان زیردریایی های هسته ای در حال گشت زنی در هر گوشه ای از اقیانوس جهانی به وسیله ای فوق العاده قابل اعتماد نیاز داشتند. بر خلاف امواج بسیار طولانی که تنها چند ده متر به ستون آب نفوذ می کنند ، سیستم ارتباطی جدید باید دریافت قابل اطمینان پیام های اضطراری در عمق 100 متر یا بیشتر را فراهم کند.
بله … قبل از علامت دهنده ها ، یک مشکل فنی بسیار بسیار بی اهمیت پیش آمد.
زئوس
… در اوایل دهه 1990 ، دانشمندان دانشگاه استنفورد (کالیفرنیا) مجموعه ای از اظهارات جالب را در مورد تحقیقات در زمینه مهندسی رادیو و انتقال رادیو منتشر کردند. آمریکایی ها شاهد پدیده ای غیرمعمول بوده اند - تجهیزات رادیویی علمی که در تمام قاره های زمین به طور مرتب مستقر هستند ، در همان زمان ، سیگنال های تکراری عجیب را با فرکانس 82 هرتز (یا در قالب آشنا تر برای ما 0،000 082) ثبت می کند. مگاهرتز) فرکانس نشان داده شده به محدوده فرکانس های بسیار کم (ELF) اشاره دارد ، در این حالت طول موج هیولا 3658.5 کیلومتر (یک چهارم قطر زمین) است.
انتقال 16 دقیقه ای "ZEUSA" در 08.12.2000 در 08:40 UTC ضبط شد
میزان انتقال برای یک جلسه سه کاراکتر هر 5-15 دقیقه است.سیگنال ها مستقیماً از پوسته زمین می آیند - محققان احساس عرفانی دارند که خود سیاره با آنها صحبت می کند.
عرفان تعداد زیادی از تاریک بینان قرون وسطایی است و یانکی های پیشرفته بلافاصله حدس زدند که با یک فرستنده ELF باورنکردنی در جایی در آن سوی زمین سر و کار دارند. جایی که؟ روشن است که در کجا - در روسیه. به نظر می رسد این روس های دیوانه کل سیاره را "کوتاه" کرده و از آن به عنوان یک آنتن غول پیکر برای انتقال پیام های رمزگذاری شده استفاده می کنند.
شیء مخفی "ZEUS" در 18 کیلومتری جنوب فرودگاه نظامی Severomorsk-3 (شبه جزیره کولا) واقع شده است. در نقشه Google Maps ، دو زلال (مورب) به وضوح قابل مشاهده است ، که در جنگل-تاندرا به مدت دو ده کیلومتر کشیده شده است (تعدادی از منابع اینترنتی طول خطوط را 30 یا حتی 60 کیلومتر نشان می دهد) ، علاوه بر این ، فنی ساختمانها ، سازه ها ، جاده های دسترسی و 10 کیلومتر پره اضافی در غرب دو خط اصلی.
پرش هایی با "تغذیه کننده" (ماهیگیران بلافاصله حدس می زنند در مورد چه چیزی صحبت می کنند) ، گاهی اوقات آنتن را اشتباه می گیرند. در واقع ، این دو "الکترود" غول پیکر هستند که از طریق آنها تخلیه الکتریکی 30 مگاواتی هدایت می شود. آنتن خود سیاره زمین است.
انتخاب این مکان برای نصب سیستم با هدایت کم خاک محلی توضیح داده می شود - با عمق سوراخ های تماس 2-3 کیلومتر ، ضربه های الکتریکی به عمق روده های زمین نفوذ می کنند و از طریق این سیاره نفوذ می کنند. از طریق. پالس های ژنراتور غول پیکر ELF حتی توسط ایستگاه های علمی در قطب جنوب به وضوح ثبت می شود.
مدار ارائه شده بدون معایب آن نیست - ابعاد حجیم و راندمان بسیار پایین. با وجود قدرت بسیار زیاد فرستنده ، توان خروجی تنها چند وات است. علاوه بر این ، دریافت چنین امواج طولانی نیز مشکلات فنی قابل توجهی را به همراه دارد.
دریافت سیگنال از "زئوس" توسط زیردریایی ها در حال حرکت در عمق 200 متری به آنتن کشیده شده به طول حدود یک کیلومتر انجام می شود. به دلیل سرعت بسیار پایین انتقال داده (یک بایت در هر چند دقیقه) ، سیستم ZEUS بدیهی است که برای انتقال ساده ترین پیام های کد شده استفاده می شود ، به عنوان مثال: "صعود به سطح (رها کردن یک چراغ) و گوش دادن به پیام از طریق ارتباطات ماهواره ای."
برای انصاف ، باید توجه داشت که برای اولین بار چنین طرحی در ایالات متحده در طول جنگ سرد طراحی شد - در سال 1968 پروژه ای برای تأسیسات مخفی نیروی دریایی با نام رمز Sanguine ("خوش بین") پیشنهاد شد - یانکی ها قصد داشتند 40 درصد از مساحت جنگل ویسکانسین را به یک فرستنده غول پیکر متشکل از 6000 مایل کابل های زیرزمینی و 100 پناهگاه بسیار حفاظت شده تبدیل کنند تا تجهیزات کمکی و ژنراتورهای برق را در خود جای دهد. همانطور که سازندگان تصور می کردند ، این سیستم توانست در برابر انفجار هسته ای مقاومت کند و سیگنال حمله موشکی را به همه زیردریایی های هسته ای نیروی دریایی ایالات متحده در هر منطقه از اقیانوس ها پخش کند.
فرستنده ELF آمریکایی (کلم لیک ، ویسکانسین ، 1982)
در سالهای 1977-1984 ، این پروژه در قالب سیستم Seafarer که آنتنهای آن در Clam Lake (ویسکانسین) و در پایگاه نیروی هوایی ساویر (میشیگان) واقع شده بود ، به شکل غیرمعمولی اجرا شد. فرکانس کاری نصب و راه اندازی ELF آمریکایی 76 هرتز (طول موج 3947 ، 4 کیلومتر) است. قدرت فرستنده دریانورد - 3 مگاوات. این سیستم در سال 2004 از وظیفه رزمی برداشته شد.
در حال حاضر ، یک راه امیدوار کننده برای حل مشکل ارتباط با زیردریایی ها استفاده از لیزرهای طیف سبز آبی (0.42-0.53 میکرون) است که تابش آنها با کمترین تلفات بر محیط آبزی غلبه کرده و تا عمق 300 متری نفوذ می کند. به علاوه بر مشکلات آشکار در موقعیت یابی دقیق پرتو ، "مانع" این طرح قدرت مورد نیاز بالای امیتر است. اولین گزینه استفاده از ماهواره های تکرار کننده با بازتابنده های بازتابنده در اندازه بزرگ را فراهم می کند.گزینه بدون تکرار کننده یک منبع انرژی قوی در مدار فراهم می کند - برای تغذیه لیزر 10 واتی ، نیروگاهی با قدرت دو مرتبه بیشتر مورد نیاز است.
در خاتمه ، باید توجه داشت که نیروی دریایی روسیه یکی از دو ناوگان در جهان است که دارای مکمل کامل نیروهای هسته ای نیروی دریایی است. علاوه بر تعداد کافی حامل ، موشک و کلاهک ، در کشور ما تحقیقات جدی در زمینه ایجاد سیستم های ارتباطی با زیردریایی ها انجام شد که بدون آنها نیروهای هسته ای استراتژیک دریایی اهمیت شوم خود را از دست خواهند داد.
"جالوت" در طول جنگ جهانی دوم
هواپیماهای کنترل و ارتباطات بوئینگ E-6 Mercury ، عنصری از سیستم ارتباطی پشتیبان زیردریایی های هسته ای با موشک های بالستیک (SSBN) نیروی دریایی ایالات متحده
